1 Einstieg in C

27

1.1 Übersicht zu C

27

1.2 Der ANSI-C-Standard

28

1.2.1 Welcher C-Standard wird in diesem Buch verwendet?

30

1.2.2 Der Vorteil des ANSI-C-Standards

31

1.3 Der POSIX-Standard

31

1.4 Vor- und Nachteile der Programmiersprache C

32

1.5 C in diesem Buch

33

1.6 Was benötige ich für C?

33

1.6.1 Texteditor

33

1.6.2 Compiler

34

1.6.3 All-in-one – die Entwicklungsumgebung

34

1.7 Welcher Compiler und welches Betriebssystem?

35

2 Das erste Programm

37

2.1 Der beste Lernerfolg

37

2.2 »Hallo Welt« in C

37

2.3 Analyse des Programms

39

3 Grundlagen

43

3.1 Zeichensätze

43

3.1.1 Basic-Zeichensatz

43

3.1.2 Ausführungszeichensatz (Steuerzeichen)

44

3.1.3 Trigraph-Zeichen

46

3.2 Symbole von C

48

3.2.1 Bezeichner

48

3.2.2 Schlüsselwörter

48

3.2.3 Literale

48

3.2.4 Einfache Begrenzer

50

3.2.5 Kommentare

51

4 Formatierte Ein-/Ausgabe mit »scanf()« und »printf()«

55

4.1 Formatierte Eingabe mit »scanf()«

55

4.1.1 Der Adressoperator »&«

57

4.1.2 Probleme und deren Behandlung mit »scanf()«

58

4.1.3 Überprüfen auf das richtige Format

61

4.1.4 Zusammenfassung zu »scanf()«

63

4.2 Formatierte Ausgabe mit »printf()«

63

5 Basisdatentypen

67

5.1 Deklaration und Definition

67

5.2 Der Datentyp »int« (Integer)

69

5.3 Variablen verwenden

70

5.4 Der Datentyp »long«

73

5.5 Der Datentyp »long long«

74

5.6 Der Datentyp »short«

74

5.7 Ganzzahlige Typen mit vorgegebener Breite – <stdint.h>

75

5.7.1 <inttypes.h> (C99)

77

5.8 Die Gleitpunkttypen »float« und »double«

78

5.8.1 Gleitpunkttypen im Detail

80

5.8.2 »float« im Detail

80

5.8.3 »double« im Detail

81

5.8.4 long double

81

5.8.5 Einiges zu n-stelliger Genauigkeit

82

5.9 Numerische Gleitpunktprobleme

83

5.10 Komplexe Gleitpunkttypen – <complex.h>

86

5.11 Der Datentyp »char«

87

5.12 Nationale contra internationale Zeichensätze

92

5.13 Der Breitzeichen-Typ »wchar_t«

94

5.14 Multibyte-Zeichen

95

5.15 Boolescher Wert – <stdbool.h>

96

5.16 Vorzeichenlos und vorzeichenbehaftet

97

5.17 Limits für Ganzzahl- und Gleitpunktdatentypen

99

5.18 Der Typ »void«

102

5.19 Konstanten

103

5.19.1 Ganzzahlkonstanten

103

5.19.2 Gleitpunktkonstanten

103

5.19.3 Zeichenkonstanten

104

5.19.4 Stringliterale (Stringkonstante)

104

5.20 Umwandlungsvorgaben für formatierte Ein-/Ausgabe

104

6 Operatoren

113

6.1 Exkurs zu Operatoren

113

6.2 Arithmetische Operatoren

114

6.2.1 Dividieren von Ganzzahlen

115

6.3 Erweiterte Darstellung arithmetischer Operatoren

117

6.4 Inkrement- und Dekrement-Operatoren

118

6.5 Bit-Operatoren

119

6.5.1 Bitweises UND

120

6.5.2 Bitweises ODER

122

6.5.3 Bitweises XOR

122

6.5.4 Bitweises Komplement

123

6.5.5 Linksverschiebung

124

6.5.6 Rechtsverschiebung

125

6.5.7 Rezept für Fortgeschrittene

125

6.6 Makros für logische Operatoren und Bit-Operatoren – <iso646.h>

126

6.7 Der »sizeof«-Operator

127

6.7.1 C versus C++

129

7 Typumwandlung

131

7.1 Implizite Datentypumwandlung

131

7.1.1 Implizites »char« nach »int«

131

7.1.2 Implizites »float« nach »double«

132

7.1.3 Implizite Umwandlung in einen komplexen Gleitpunkttyp

132

7.1.4 Übliche arithmetische Datentypumwandlung

132

7.2 Explizite Datentypumwandlung mit dem »cast«-Operator

135

8 Kontrollstrukturen

137

8.1 Verzweigungen mit der »if«-Bedingung

137

8.1.1 Anweisungsblock

138

8.2 Die Verzweigung mit »else if«

141

8.3 Die Verzweigung mit »else«

143

8.4 Der !-Operator (logischer Operator)

147

8.5 Logisches UND (&&) – logisches ODER (||)

149

8.6 Der Bedingungsoperator »?:«

151

8.7 Fallunterscheidung: die »switch«-Verzweigung

153

8.7.1 default

156

8.8 Die »while«-Schleife

157

8.8.1 Endlosschleife (»while«)

159

8.8.2 Fehlervermeidung bei »while«-Schleifen

160

8.9 Die »do while«-Schleife

161

8.10 Die »for«-Schleife

165

8.10.1 Einsatzmöglichkeiten der »for«-Schleife

168

8.11 Kontrollierte Sprünge

172

8.11.1 continue

172

8.11.2 break

173

8.12 Direkte Sprünge mit »goto«

174

8.13 Notationsstil

175

8.13.1 K&R-Stil

175

8.13.2 Whitesmith-Stil

175

8.13.3 Allman-Stil

175

8.13.4 GNU EMACS-Stil

176

8.13.5 Der Stil des Autors ;) (K&R-like)

176

9 Funktionen

177

9.1 Was sind Funktionen?

177

9.2 Wozu dienen Funktionen?

177

9.3 Definition von Funktionen

177

9.4 Funktionsaufruf

178

9.5 Funktionsdeklaration

180

9.6 Lokale Variablen

181

9.7 Globale Variablen

184

9.8 Statische Variablen

185

9.9 Schlüsselwörter für Variablen – Speicherklassen

186

9.9.1 auto

187

9.9.2 extern

187

9.9.3 register

187

9.9.4 static

187

9.10 Typ-Qualifizierer

188

9.10.1 volatile

188

9.10.2 const

188

9.11 Geltungsbereich von Variablen

188

9.12 Speicherklassen-Spezifizierer für Funktionen

190

9.12.1 extern

190

9.12.2 static

190

9.12.3 volatile

190

9.13 Datenaustausch zwischen Funktionen

191

9.14 Wertübergabe an Funktionen (call-by-value)

192

9.15 Der Rückgabewert von Funktionen

195

9.16 Die Hauptfunktion »main()«

197

9.17 Rückgabewert beim Beenden eines Programms

199

9.17.1 Programmende auswerten

200

9.18 Funktionen der Laufzeitbibliothek

202

9.19 Getrenntes Kompilieren von Quelldateien

203

9.20 Rekursive Funktionen (Rekursion)

206

9.20.1 Exkurs: Stack

206

9.20.2 Rekursionen und der Stack

206

9.20.3 Fakultät

211

9.20.4 Fibonacci-Zahlen

212

9.20.5 Größter gemeinsamer Teiler (GGT)

213

9.21 »inline«-Funktionen

217

10 Präprozessor-Direktiven

221

10.1 Einkopieren von Dateien mittels »#include«

222

10.2 Makros und Konstanten – »#define«

224

10.2.1 Symbolische Konstanten mit »#define«

225

10.2.2 Makros mit »#define«

229

10.3 Bedingte Kompilierung

233

10.4 Vordefinierte Präprozessor-Direktiven (ANSI C)

238

10.5 Ersetzung eines Makroparameters durch einen String

240

10.6 »#undef« – Makronamen wieder aufheben

241

10.7 Ausgeben von Fehlermeldungen – »#error«

242

10.8 »#pragma«

243

11 Arrays

245

11.1 Arrays deklarieren

245

11.2 Initialisierung und Zugriff auf Arrays

246

11.2.1 Gültigkeitsbereich von Arrays

251

11.3 Arrays vergleichen

253

11.4 Anzahl der Elemente eines Arrays ermitteln

255

11.5 Übergabe von Arrays an Funktionen

256

11.6 Arrays aus Funktionen zurückgeben

258

11.7 Programmbeispiel zu den Arrays

259

11.8 Einlesen von Array-Werten

263

11.9 Mehrdimensionale Arrays

263

11.9.1 Mehrdimensionale Arrays initialisieren

264

11.9.2 Übergabe von zwei- bzw. mehrdimensionalen Arrays an Funktionen

276

11.10 Arrays in Tabellenkalkulation einlesen (*.CSV-Dateien)

278

11.11 Strings/Zeichenketten (»char«-Array)

280

11.11.1 Vom String zur Binärzahl

283

11.12 Einlesen von Strings

286

11.13 Die Standard-Bibliothek <string.h>

288

11.13.1 »strcat()« – Strings aneinanderhängen

288

11.13.2 »strchr()« – ein Zeichen im String suchen

289

11.13.3 »strcmp()« – Strings vergleichen

290

11.13.4 »strcpy()« – einen String kopieren

291

11.13.5 »strcspn()« – einen Teilstring ermitteln

292

11.13.6 »strlen()« – Länge eines Strings ermitteln

292

11.13.7 »strncat()« – String mit n Zeichen aneinanderhängen

293

11.13.8 »strncmp()« – n Zeichen von zwei Strings miteinander vergleichen

294

11.13.9 »strncpy()« – String mit n Zeichen kopieren

294

11.13.10 »strpbrk()« – nach dem Auftreten bestimmter Zeichen suchen

295

11.13.11 »strrchr()« – das letzte Auftreten eines bestimmten Zeichens im String suchen

296

11.13.12 »strspn()« – das erste Auftreten eines Zeichens, das nicht vorkommt

296

11.13.13 »strstr()« – einen String nach dem Auftreten eines Teilstrings durchsuchen

297

11.13.14 »strtok()« – einen String anhand bestimmter Zeichen zerlegen

297

12 Zeiger (Pointer)

299

12.1 Zeiger deklarieren

300

12.2 Zeiger initialisieren

301

12.2.1 Speichergröße von Zeigern

312

12.3 Zeigerarithmetik

313

12.4 Zeiger, die auf andere Zeiger verweisen

314

12.4.1 Subtraktion zweier Zeiger

315

12.5 Typensicherung bei der Dereferenzierung

316

12.6 Zeiger als Funktionsparameter (call-by-reference)

317

12.6.1 Zeiger als Rückgabewert

320

12.7 Array und Zeiger

323

12.8 Zeiger auf Strings

330

12.8.1 Zeiger auf konstante Objekte (Read-only-Zeiger)

330

12.9 Zeiger auf Zeiger und Stringtabellen

331

12.9.1 Stringtabellen

333

12.10 Zeiger auf Funktionen

340

12.11 void-Zeiger

346

12.12 Äquivalenz zwischen Zeigern und Arrays

349

12.13 Der »restrict«-Zeiger

351

13 Kommandozeilenargumente

355

13.1 Argumente an die Hauptfunktion übergeben

355

13.2 Optionen (Schalter) aus der Kommandozeile auswerten

361

14 Dynamische Speicherverwaltung

365

14.1 Das Speicherkonzept

366

14.2 Speicherallokation mit »malloc()«

367

14.3 Das NULL-Mysterium

370

14.3.1 NULL für Fortgeschrittene

370

14.3.2 Was jetzt - NULL, 0 oder &#092;0 ... ?

372

14.3.3 Zusammengefasst

373

14.4 Speicherreservierung und ihre Probleme

373

14.5 »free()« – Speicher wieder freigeben

374

14.6 Die Freispeicherverwaltung

377

14.6.1 Prozessinterne Freispeicherverwaltung

379

14.7 Dynamische Arrays

381

14.8 Speicher dynamisch reservieren mit »realloc()« und »calloc()«

385

14.9 Speicher vom Stack anfordern mit »alloca()« (nicht ANSI C)

389

14.10 »free()« – Speicher wieder freigeben

389

14.11 Zweidimensionale dynamische Arrays

390

14.12 Wenn die Speicherallokation fehlschlägt

393

14.12.1 Speicheranforderung reduzieren

394

14.12.2 Speicheranforderungen aufteilen

395

14.12.3 Einen Puffer konstanter Größe verwenden

396

14.12.4 Zwischenspeichern auf Festplatte vor der Allokation

397

14.12.5 Nur so viel Speicher anfordern wie nötig

397

15 Strukturen

399

15.1 Struktur deklarieren

399

15.2 Initialisierung und Zugriff auf Strukturen

401

15.3 Strukturen als Wertübergabe an eine Funktion

408

15.4 Strukturen als Rückgabewert einer Funktion

410

15.5 Strukturen vergleichen

412

15.6 Arrays von Strukturen

413

15.7 Strukturen in Strukturen (Nested Structures)

420

15.8 Kurze Zusammenfassung zu den Strukturen

430

15.9 Unions

431

15.10 Der Aufzählungstyp »enum«

436

15.11 Typendefinition mit »typedef«

439

15.12 Attribute von Strukturen verändern (nicht ANSI C)

443

15.13 Bitfelder

446

15.14 Das »offsetof«-Makro

453

16 Ein-/Ausgabe-Funktionen

455

16.1 Was ist eine Datei?

455

16.2 Formatierte und unformatierte Ein-/Ausgabe

455

16.3 Standard-Streams

456

16.4 Höhere Ein-/Ausgabe-Funktionen

456

16.5 Datei (Stream) öffnen – »fopen«

457

16.5.1 Modus für »fopen()«

460

16.5.2 Maximale Anzahl geöffneter Dateien – »FOPEN_MAX«

463

16.6 Zeichenweise lesen und schreiben – »getchar()« und »putchar()«

464

16.6.1 Ein etwas portableres »getch()«

466

16.7 Zeichenweise lesen und schreiben – »putc()«/»fputc()« und »getc()«/»fgetc()«

468

16.8 Datei (Stream) schließen – »fclose()«

474

16.9 Formatiertes Einlesen/Ausgeben von Streams mit »fprintf()« und »fscanf()«

477

16.10 Standard-Streams in C

482

16.10.1 Standard-Streams umleiten

482

16.11 Fehlerbehandlung von Streams – »feof()«, »ferror()« und »clearerr()«

485

16.12 Gelesenes Zeichen in die Eingabe zurückschieben – »ungetc()«

487

16.13 (Tastatur-)Puffer leeren – »fflush()«

489

16.14 Stream positionieren – »fseek()«, »rewind()« und »ftell()«

490

16.15 Stream positionieren – »fsetpos()«, »fgetpos()«

494

16.16 Zeilenweise Ein-/Ausgabe von Streams

496

16.16.1 Zeilenweise lesen mit »gets()«/»fgets()«

496

16.16.2 Zeilenweise schreiben mit »puts()«/»fputs()«

499

16.16.3 Zeilenweise vom Stream einlesen mit »getline()« (nicht ANSI C)

500

16.16.4 Rezepte für zeilenweises Einlesen und Ausgeben

502

16.17 Blockweise lesen und schreiben – »fread()« und »fwrite()«

509

16.17.1 Blockweise lesen – »fread()«

510

16.17.2 Blockweise schreiben – »fwrite()«

512

16.17.3 Big Endian und Little Endian

517

16.18 Datei (Stream) erneut öffnen – »freopen()«

519

16.19 Datei löschen oder umbenennen – »remove()« und »rename()«

521

16.19.1 remove()

521

16.19.2 rename()

522

16.20 Pufferung einstellen – »setbuf()« und »setvbuf()«

523

16.20.1 Die Funktion »setbuf()«

524

16.20.2 Die Funktion »setvbuf()«

528

16.21 Temporäre Dateien erzeugen – »tmpfile()« und »tmpnam()«

530

16.21.1 »mkstemp()« – sichere Alternative für Linux/UNIX (nicht ANSI C)

534

16.22 Fehlerbehandlung

535

16.22.1 Fehlerausgabe mit »perror()«

536

16.22.2 Fehlerausgabe mit »strerror()«

537

16.23 Formatiert in einen String schreiben und formatiert aus einem String lesen – »sscanf()« und »sprintf()«

539

16.24 Byte- und wide-orientierter Stream

542

16.25 Ein fortgeschrittenes Thema

544

16.26 Low-Level-Datei-I/O-Funktionen (nicht ANSI C)

552

16.26.1 Datei öffnen – »open()«

553

16.26.2 Datei schließen – »close()«

559

16.26.3 Datei erzeugen – »creat()«

560

16.26.4 Schreiben und Lesen – »write()« und »read()«

561

16.26.5 File-Deskriptor positionieren – »lseek()«

571

16.26.6 File-Deskriptor von einem Stream – »fileno()«

572

16.26.7 Stream von File-Deskriptor – »fdopen()«

574

17 Attribute von Dateien und das Arbeiten mit Verzeichnissen (nicht ANSI C)

577

17.1 Attribute einer Datei ermitteln – »stat()«

577

17.1.1 »stat()« – »st_mode«

578

17.1.2 »stat()« – »st_size«

583

17.1.3 »stat()« – »st_atime«, »st_mtime« und »st_ctime«

585

17.1.4 »stat()« – »st_gid« und »st_uid«

589

17.1.5 »stat()« – »st_nlink«, »st_ino«

590

17.1.6 »stat()« – »st_dev«, »st_rdev«

590

17.2 Prüfen des Zugriffsrechts – »access()«

593

17.3 Verzeichnisfunktionen

595

17.3.1 Verzeichnis erstellen, löschen und wechseln – »mkdir()«, »rmdir« und »chdir«

596

17.3.2 In das Arbeitsverzeichnis wechseln – »getcwd()«

601

17.3.3 Verzeichnisse öffnen, lesen und schließen – »opendir()«, »readdir()« und »closedir()«

603

18 Arbeiten mit variabel langen Argumentlisten – <stdarg.h>

609

18.1 Makros in <stdarg.h> – »va_list«, »va_arg«, »va_start« und »va_end«

609

18.2 Die Argumentliste am Anfang oder Ende kennzeichnen

610

18.3 »vprintf()«, »vsprintf()«, »vfsprintf()« und »vsnsprintf()«

615

18.4 Variadic Makros – __VA_ARGS__

619

19 Zeitroutinen

623

19.1 Die Headerdatei <time.h>

623

19.1.1 Konstanten in der Headerdatei <time.h>

624

19.1.2 Datums- und Zeitfunktionen in <time.h>

624

19.2 Laufzeitmessung (Profiling)

634

20 Weitere Headerdateien und ihre Funktionen (ANSI C)

637

20.1 <assert.h> – Testmöglichkeiten und Fehlersuche

637

20.2 <ctype.h> – Zeichenklassifizierung und Umwandlung

639

20.3 Mathematische Funktionen – <math.h>, <tgmath.h> und <complex.h>

643

20.3.1 Funktionen für reelle und komplexe Gleitpunkttypen

644

20.3.2 Funktionen nur für reelle Gleitpunkttypen

646

20.3.3 Funktionen nur für komplexe Gleitpunkttypen

647

20.3.4 Typengenerische Makros – <tgmath.h>

649

20.3.5 Gleitpunktwerte klassifizieren

650

20.3.6 Makro zum Vergleichen von reellen Zahlen

651

20.3.7 Zugriff auf die Gleitpunkt-Umgebung – <fenv.h>

652

20.4 <stdlib.h>

655

20.4.1 Programmbeendigung – »exit()«, »_exit()«, »atexit()« und »abort()«

655

20.4.2 Strings in numerische Werte konvertieren

658

20.4.3 Bessere Alternative – Strings in numerische Werte konvertieren

661

20.4.4 Zufallszahlen

666

20.4.5 Absolutwerte, der Quotient und der Rest von Divisionen

667

20.4.6 Suchen und Sortieren – »qsort()« und »bsearch()«

669

20.4.7 system()

671

20.5 <locale.h> – länderspezifische Eigenheiten

673

20.6 Nicht-lokale Sprünge – <setjmp.h>

676

20.7 <signal.h>

680

20.8 <string.h> – die »mem…«-Funktionen zur Speichermanipulation

685

20.8.1 »memchr()« – Suche nach einzelnen Zeichen

686

20.8.2 »memcmp()« – bestimmte Anzahl von Bytes vergleichen

686

20.8.3 »memcpy()« – bestimmte Anzahl von Bytes kopieren

687

20.8.4 »memmove()« – bestimmte Anzahl von Bytes kopieren

687

20.8.5 »memset()« – Speicherbereich mit bestimmten Zeichen auffüllen

688

21 Dynamische Datenstrukturen

691

21.1 Lineare Listen (einfach verkettete Listen)

691

21.1.1 Erstes Element der Liste löschen

698

21.1.2 Ein beliebiges Element in der Liste löschen

700

21.1.3 Elemente der Liste ausgeben

702

21.1.4 Eine vollständige Liste auf einmal löschen

708

21.1.5 Element in die Liste einfügen

710

21.2 Doppelt verkettete Listen

717

21.3 Stacks nach dem LIFO-(Last-in-First-out-)Prinzip

734

21.4 Queues nach dem FIFO-Prinzip

754

21.5 Dynamisches Array mit flexiblen Elementen

762

22 Algorithmen

765

22.1 Was sind Algorithmen?

765

22.2 Wie setze ich Algorithmen ein?

766

22.3 Sortieralgorithmen

766

22.3.1 »Selection Sort« – sortieren durch Auswählen

767

22.3.2 Insertion Sort

769

22.3.3 Bubble Sort

771

22.3.4 Shellsort

772

22.3.5 Quicksort

776

22.3.6 qsort()

782

22.3.7 Zusammenfassung der Sortieralgorithmen

784

22.4 Suchalgorithmen – Grundlage zur Suche

791

22.4.1 Lineare Suche

792

22.4.2 Binäre Suche

794

22.4.3 Binäre (Such-)Bäume

796

22.4.4 Elemente im binären Baum einordnen

799

22.4.5 Binäre Bäume traversieren

804

22.4.6 Löschen eines Elements im binären Baum

805

22.4.7 Ein binärer Suchbaum in der Praxis

808

22.4.8 Binäre Suchbäume mit Eltern-Zeiger und Threads

817

22.4.9 Ausgeglichene Binärbäume

818

22.4.10 Algorithmen für ausgeglichene Bäume – eine Übersicht

818

22.5 Hashing (Zerhacken)

819

22.5.1 Wann wird Hashing verwendet?

820

22.5.2 Was ist für das Hashing erforderlich?

820

22.5.3 Hash-Funktion

824

22.5.4 Hashing mit direkter Adressierung

829

22.5.5 Vergleich von Hashing mit binären Bäumen

829

22.6 String-Matching

830

22.6.1 Brute-Force-Algorithmus

831

22.6.2 Der Algorithmus von Knuth/Morris/Pratt (KMP)

833

22.6.3 Weitere String-Matching-Algorithmen

840

22.7 Pattern Matching (reguläre Ausdrücke)

841

22.8 Backtracking

847

22.8.1 Der Weg durch den Irrgarten

847

22.8.2 Das 8-Dame-Problem

860

23 CGI mit C

869

23.1 Was ist CGI?

869

23.2 Vorteile von CGIs in C

869

23.3 Andere Techniken der Webprogrammierung

870

23.4 Das dreistufige Webanwendungsdesign

871

23.4.1 Darstellungsschicht

871

23.4.2 Verarbeitungsschicht

872

23.4.3 Speicherschicht

872

23.5 Clientseitige Programmierung

873

23.5.1 JavaScript

873

23.5.2 Java-Applets

873

23.6 Serverseitige Programmierung

873

23.7 Der Webserver

874

23.7.1 Das Client/Server-Modell des Internets

874

23.7.2 Serverimplementierung

875

23.7.3 Hosting-Services

876

23.7.4 Schlüsselfertige Lösung

876

23.7.5 Weitere Möglichkeiten

877

23.7.6 Apache

877

23.8 Das HTTP-Protokoll

888

23.8.1 Web-Protokolle

888

23.8.2 Wozu dienen Protokolle?

888

23.8.3 Was ist ein Protokoll?

889

23.8.4 Normen für die Netzwerktechnik

889

23.8.5 Das OSI-Schichtenmodell

889

23.8.6 Die Elemente einer URL

890

23.8.7 Client-Anfrage – HTTP-Request (Browser-Request)

892

23.8.8 Serverantwort (Server-Response)

895

23.8.9 Zusammenfassung

898

23.9 Das Common Gateway Interface (CGI)

898

23.9.1 Filehandles

898

23.9.2 CGI-Umgebungsvariablen

899

23.9.3 CGI-Ausgabe

904

23.10 HTML-Formulare

907

23.10.1 Die Tags und ihre Bedeutung

907

23.11 CGI-Eingabe

913

23.11.1 Die Anfrage des Clients an den Server

913

23.11.2 Eingabe parsen

917

23.12 Ein Gästebuch

922

23.12.1 Das HTML-Formular (»guestbook.html«)

922

23.12.2 Das CGI-Programm (»auswert.cgi«)

924

23.12.3 Das HTML-Gästebuch (»gaeste.html«)

932

23.13 Ausblick

933

24 MySQL und C

935

24.1 Aufbau eines Datenbanksystems

935

24.1.1 Warum wurde ein Datenbanksystem (DBS) entwickelt?

935

24.1.2 Das Datenbank-Management-System (DBMS)

936

24.1.3 Relationale Datenbank

939

24.1.4 Eigene Clients mit C für SQL mithilfe der ODBC-API entwickeln

939

24.2 MySQL installieren

940

24.2.1 Linux

940

24.2.2 Den Client »mysql« starten

941

24.3 Crashkurs (My)SQL

943

24.3.1 Was ist SQL?

944

24.3.2 Die Datentypen von (My)SQL

944

24.3.3 Eine Datenbank erzeugen

946

24.3.4 Eine Datenbank löschen

947

24.3.5 Datenbank wechseln

948

24.3.6 Eine Tabelle erstellen

948

24.3.7 Die Tabelle anzeigen

949

24.3.8 Tabellendefinition überprüfen

949

24.3.9 Tabelle löschen

950

24.3.10 Struktur einer Tabelle ändern

950

24.3.11 Datensätze eingeben

951

24.3.12 Datensätze auswählen

951

24.3.13 Ein fortgeschrittenes Szenario

952

24.3.14 Datensatz löschen

954

24.3.15 Datensatz ändern

954

24.3.16 Zugriffsrechte in MySQL

954

24.3.17 Übersicht über einige SQL-Kommandos

955

24.4 Die MySQL-C-API

957

24.4.1 Grundlagen zur Programmierung eines MySQL-Clients

957

24.4.2 Client-Programm mit dem gcc unter Linux und dem Cygwingcc-Compiler unter Windows

958

24.4.3 MySQL Client-Programme mit dem VC++ Compiler und dem Borland Freeware Compiler

959

24.4.4 Troubleshooting

961

24.4.5 Das erste Client-Programm – Verbindung mit dem MySQL-Server herstellen

961

24.4.6 MySQL-Kommandozeilen-Optionen

966

24.4.7 Anfrage an den Server

969

24.5 MySQL und C mit CGI

987

24.5.1 HTML-Eingabeformular

987

24.5.2 Die CGI-Anwendung »add_db.cgi«

988

24.5.3 Die CGI-Anwendung »search_db.cgi«

996

24.6 Funktionsübersicht

1004

24.7 Datentypenübersicht der C-API

1007

25 Netzwerkprogrammierung und Cross-Plattform-Entwicklung

1009

25.1 Begriffe zur Netzwerktechnik

1010

25.1.1 IP-Nummern

1010

25.1.2 Portnummer

1011

25.1.3 Host- und Domainname

1012

25.1.4 Nameserver

1013

25.1.5 Das IP-Protokoll

1013

25.1.6 TCP und UDP

1014

25.1.7 Was sind Sockets?

1014

25.2 Headerdateien zur Socketprogrammierung

1015

25.2.1 Linux/UNIX

1015

25.2.2 Windows

1016

25.3 Client/Server-Prinzip

1018

25.3.1 Loopback-Interface

1019

25.4 Erstellen einer Client-Anwendung

1019

25.4.1 »socket()« – Erzeugen eines Kommunikationsendpunktes

1020

25.4.2 »connect()« – ein Client stellt eine Verbindung zum Server her

1022

25.4.3 Senden und Empfangen von Daten

1027

25.4.4 »close()« und »closesocket()«

1029

25.5 Erstellen einer Server-Anwendung

1030

25.5.1 »bind()« – Festlegen einer Adresse aus dem Namensraum

1030

25.5.2 »listen()« – Warteschlange für eingehende Verbindungen einrichten

1032

25.5.3 »accept()« und die Serverhauptschleife

1033

25.6 (Cross-Plattform-)TCP-Echo-Server

1036

25.6.1 Der Client

1036

25.6.2 Der Server

1039

25.7 Cross-Plattform-Development

1043

25.7.1 Abstraction Layer

1043

25.7.2 Headerdatei für Linux/UNIX

1043

25.7.3 Linux/UNIX-Quellcodedatei

1044

25.7.4 Headerdatei für MS-Windows

1048

25.7.5 Windows-Quellcodedatei

1048

25.7.6 All together – die »main«-Funktionen

1052

25.7.7 Ein UDP-Beispiel

1056

25.7.8 Mehrere Clients gleichzeitig behandeln

1058

25.8 Weitere Anmerkungen zur Netzwerkprogrammierung

1066

25.8.1 Das Datenformat

1066

25.8.2 Der Puffer

1067

25.8.3 Portabilität

1068

25.8.4 Von IPv4 nach IPv6

1068

25.8.5 RFC-Dokumente (Request for Comments)

1070

25.8.6 Sicherheit

1070

26 Paralleles Rechnen

1071

26.1 Parallelität

1071

26.1.1 Single-Prozessorsysteme

1072

26.1.2 Hyperthreading

1072

26.2 Programmiertechniken der Parallelisierung

1073

26.2.1 Automatische Parallelisierung

1073

26.2.2 Halbautomatische Parallelisierung

1074

26.2.3 Echte Parallelisierung

1074

26.3 Vom Prozess zum Thread

1075

26.4 Mit den POSIX-Threads programmieren

1078

26.4.1 Ein serielles Beispiel

1078

26.4.2 Das Grundgerüst für ein Programm mit mehreren Threads

1080

26.4.3 Zusammenfassung

1086

27 Sicheres Programmieren

1087

27.1 Buffer-Overflow (Speicherüberlauf)

1088

27.1.1 Speicherverwaltung von Programmen

1090

27.1.2 Der Stack-Frame

1091

27.1.3 Rücksprungadresse manipulieren

1092

27.1.4 Gegenmaßnahmen zum Buffer-Overflow während der Programmerstellung

1098

27.1.5 Gegenmaßnahmen zum Buffer-Overflow, wenn das Programm fertig ist

1101

27.1.6 Programme und Tools zum Buffer-Overflow

1104

27.1.7 Ausblick

1105

27.2 Memory Leaks (Speicherlecks)

1105

27.2.1 Bibliotheken und Tools zu Memory Leaks

1109

27.3 Tipps zu Sicherheitsproblemen

1110

28 Wie geht’s jetzt weiter?

1113

28.1 GUI-Programmierung – grafische Oberflächen

1114

28.1.1 Low-Level-Grafikprogrammierung

1114

28.1.2 High-Level-Grafikprogrammierung

1115

28.1.3 Multimedia-Grafikprogrammierung

1116

Anhang

1117

A Operatoren

1119

A.1 Rangfolge der Operatoren

1119

A.2 ASCII-Code-Tabelle

1121

A.3 Reservierte Schlüsselwörter in C

1122

A.4 Standard-Headerdateien der ANSI-C-Bibliothek

1122

A.5 Weiterführende Links

1122

B Die C-Standard-Bibliothek

1123

B.1 <assert.h>

1123

B.2 <complex.h> (C99)

1123

B.3 <ctype.h>

1127

B.4 <errno.h>

1128

B.5 <fenv.h> (C99)

1129

B.6 <float.h>

1131

B.7 <inttypes.h> (C99)

1133

B.8 <iso646.h> (NA1)

1135

B.9 <limits.h>

1135

B.10 <locale.h>

1136

B.11 <math.h>

1139

B.12 <setjmp.h>

1145

B.13 <signal.h>

1146

B.14 <stdarg.h>

1147

B.15 <stdbool.h> (C99)

1148

B.16 <stddef.h>

1148

B.17 <stdint.h> (C99)

1149

B.18 <stdio.h>

1150

B.19 <stdlib.h>

1156

B.20 <string.h>

1160

B.21 <tgmath.h> (C99)

1162

B.22 <time.h>

1163

B.23 <wchar.h> (NA1)

1165

B.24 <wctype.h> (NA1)

1172